Bài 35. CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐO CƯỜNG ĐỘ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU

A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Dòng điện xoay chiều có các tác dụng nhiệt, quang và từ.

2. Lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.

3. Dùng ampe kế hoặc vôn kế xoay chiều có kí hiệu AC (hay $\sim$) để đo các giá trị hiệu dụng của cường độ và hiệu điện thế xoay chiều. Khi mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào mạch điện xoay chiều không cần phân biệt chốt của chúng.

B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI TRONG SGK VÀ GIẢI BÀI TẬP TRONG SBT

C1. - Bóng đèn nóng đến nhiệt độ cao và phát sáng chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt.

- Bút thử điện sáng (khi cắm vào một trong hai lỗ của ổ lấy điện) chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng quang.

- Đinh sắt bị hút chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng từ.

C2. - Mạch điện như hình 35.2 (SGK) mô tả cực Bắc của nam châm vĩnh cửu NS đang bị nam châm điện hút. Nếu đổi chiều dòng điện qua nam châm điện thì cực Bắc của nam châm vĩnh cửu sẽ bị nam châm điện đẩy. Lực từ của dòng điện trong nam châm điện đã đổi chiều.

- Trong mạch điện như hình 35.3 (SGK) thì nam châm NS luân phiên bị hút, đẩy vì dòng điện qua ống dây là dòng điện có chiều luân phiên thay đổi.

C3. Hai trường hợp đèn sáng như nhau vì khi đặt vào hai đầu dây tóc bóng đèn một hiệu điện thế xoay chiều đúng bằng hiệu điện thế một chiều đặt vào hai đầu bóng đèn thì nhiệt lượng toả ra trên dây tóc bóng đèn trong cùng một thời gian ở hai trường hợp là như nhau.

C4. Có. Vì sau khi công tác K đóng, trong cuộn dây của nam châm điện có dòng điện xoay chiều nên tạo ra một từ trường biến đổi. Số đường sức từ của nam châm điện xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B biến đổi nên trong cuộn dây B xuất hiện dòng điện cảm ứng.

35.1. C;

35.2. A;

35.3. D.

35.4. Kim nam châm vẫn đứng yên như cũ. Thực ra, lực từ tác dụng vào vào mỗi cực của kim nam châm luân phiên đổi chiều theo sự đổi chiều của dòng điện. Nhưng dòng điện trên lưới điện quốc gia có tần số lớn là 50 Hz (nghĩa là trong một giây, dòng điện đổi chiều 100 lần) nên kim nam châm không kịp đổi chiều quay và đứng yên.

35.5. Thí nghiệm được bố trí như sơ đồ hình 35.1.

Đặt dây dẫn theo phương Bắc - Nam. Đưa kim nam châm lại gần dây dẫn. Nếu kim nam châm quay đi thì dòng điện chạy qua dây dẫn là dòng điện một chiều. Nếu kim nam châm luân phiên bị hút đẩy hoặc không đổi hướng thì dòng điện chạy qua dây dẫn là dòng điện xoay chiều.

35.6. D;

35.7. D.

35.8. - Đối với kim nam châm : Kim nam châm sẽ quay đi 180° vì lực từ tác dụng lên kim nam châm đã đổi chiều.

- Đối với cuộn dây : Khi ngắt dòng điện qua cuộn dây dẫn để đổi chiều thì kim sắt non bị mất ngay từ tính và khi dòng điện đổi chiều thì kim sắt non lại trở thành một nam châm mới định hướng theo hướng đường sức từ của cuộn dây nên kim sắt non vẫn bị hút như cũ.

35.9. Sơ đồ bố trí như hình 35.2.

Khi khoá K đóng, dòng điện chạy qua nam châm điện N, cần sắt S bị hút về phía nam châm điện làm cho vồ đập vào chuông. Khi đó cần sắt S rời khỏi vít V và dòng điện qua nam châm điện bị ngắt, cần sắt lại trở về vị trí cũ chạm vào vít V. Dòng điện lại qua nam châm điện và cứ thế chuông rung thành hồi.

35.10. Tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều không phụ thuộc vào chiều dòng điện.

C. BÀI TẬP BỔ SUNG

35a. Dòng điện xoay chiều không có tác dụng nào dưới đây ?

A. Tác dụng nhiệt.

B. Tác dụng hoá học.

C. Tác dụng quang.

D. Tác dụng từ.

35b. Một lõi thép đặt trong lòng một cuộn dây dẫn kín. Hiện tượng gì sẽ xảy ra đối với lõi thép trong các trường hợp sau ?

a) Nối hai đầu cuộn dây với hai cực của nguồn điện một chiều, sau một thời gian ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây.

b) Nối hai đầu cuộn dây với hai cực của nguồn điện một chiều, sau một thời gian thì đổi chiều dòng điện trong cuộn dây dẫn, sau đó ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây.

c) Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua cuộn dây dẫn trong một thời gian, sau đó ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây.

HƯỚNG DẪN GIẢI

35a. B.

35b. a) Lõi thép bị nhiễm từ và trở thành nam châm vĩnh cửu.

b) Ban đầu lõi thép trở thành nam châm có các cực từ trùng với các cực từ của ống dây. Khi đổi chiều dòng điện trong cuộn dây dẫn thì lõi thép bị khử từ, sau đó lại bị nhiễm từ và trở thành một nam châm mới có các từ cực ngược với các từ cực ban đầu.

c) Khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây dẫn thì lõi thép vẫn bị nhiễm từ, trở thành nam châm nhưng tên của các từ cực luôn luôn biến đổi (với dòng điện có tần số 50 Hz thì trong 1 giây, tên các từ cực của nam châm biến đổi 100 lần). Vì vậy sau khi ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây thì lõi thép hầu như cũng bị mất luôn từ tính.